c++多态性测试代码中遇到了类型限定符不兼容

Question

编程菜鸟，在学习c++多态性的过程中，写了这样的测试代码，这里会有类型限定符不兼容。
当我在抽象基类的函数声明后添加上const后，就不会出现类型不兼容，这是为什么？

Answer 1

const限定的变量以及其引用只能调用const限定的成员函数
const限定代表变量的值不会发生改变，要想不改变变量的值则只能调用const修饰的成员函数

Answer 2

你的问题其实与多态无关，要解答你这个问题需要两个方面的知识点。

1. 成员函数的this指针

首先，类的成员函数内要访问类的成员，需要通过this指针访问（名称不冲突时可省略），在通过一个对象调用成员函数的时候会将对象本身通过this指针传递给成员函数。例如：

class A {
public:
    explicit A(int xx = 0) : x(xx) {}
    int get() { return x; }
    void set(int xx) { x = xx; }
private:
    int x;
};

int main() {
    A a;
    a.set(10);  // a.x = 10
    int i = a.get();  // i = 10
}

为什么我能在a.get()函数里访问对象a的成员x？就是通过这个this指针。在通过a调用a.get()的时候，编译器会把对象a的地址赋值给this指针，这里的this指针的类型是A *const。而在get()函数内，return x;这个语句其实相当于return this->x;，这样我们就能够通过a.get()来访问对象a的成员x了。

同理，为什么a.set(10);能够把对象a的成员x赋值成10？也是通过this指针。x = xx;就相当于this->x = xx;。

以上两种情况下，由于对于x的解析不可能出现歧义，所以this指针可以省略。但是，如果我想在成员函数set的参数里使用与成员x同样的变量名该怎么办？依然通过this指针进行区分。我们可以把成员函数set的定义修改如下：

A::void set(int x) { this->x = x; }

这里的this指针就不能省略了，否则的话，写成x = x;就会出现歧义，编译器无法解析x到底是函数的参数还是对象的成员。

2. const成员函数

考虑一个情况，在前面的例子中，我们的对象a是一个非常量对象，如果我们想使用类A声明一个常量对象怎么办？例如

int main() {
    const int ci = 10;
    int i = ci;
    const A ca(5);  // ca.x = 5
    int j = ca.get();  // 编译错误
}

对于内置类型，可以直接定义常量ci，并且使用它的值。那对于我们自己定义的类A，我们也可以采用相同的方法定义常量ca，通过ca.get()获取对象a的成员x的值。

但是，在使用成员函数获取它的数据成员x的值的时候，我们实际上仍然通过this指针来访问成员x，问题是，此时this指针不是const A *const类型，而是A *const类型。我们知道，不可以通过非常量的指针来访问常量的内容，即

const int ci = 5;
int *p = &ci;         // 错误
const int *cp = &ci;  // 正确

那么如何通过this指针来访问成员x呢？我们需要想个办法使this指针变成const A *const类型。办法就是，在类的成员函数声明末尾添加const关键字，这样就表示该成员函数是const成员函数，而函数内this指针是常量类型。举例来说，我们可以重载get()方法：

int A::get() const { return x; }

此时，

int j = ca.get();  // j = 5

就会正常运行了。

应用

具体到你的问题来说，

当我在抽象基类的函数声明后添加上const后，就不会出现类型不兼容，这是为什么？

在store_file()函数内，其参数img_file是一个常量引用类型，想要通过一个常量对象调用成员函数，就需要这个对象的成员函数的this指针也是常量类型。

当你在抽象基类的get_file_name()函数声明后面添加上const以后，这个函数内的this指针就从Image_file *const类型变成了const Image_file *const类型，此时return file_name + std::string(".gif");里的成员file_name是通过常量类型的this指针调用的。从而满足了上述要求。

Answer 3

const对象只能调用const成员函数